[/caption]Předpokládá se, že temné hmotě dominují slabě interagující masivní částice (WIMP) a na jejich detekci se vyvíjí obrovské úsilí. Podle jejich definice jsou WIMP masivní teoretické částice a velmi slabě interagují s normální hmotou. WIMP je proto notoricky obtížné odhalit,pokud tedy existují.
Někteří fyzici si však nejsou tak jisti, že WIMP jsou klíčem k honbě za temnou hmotou. V nové studii dva američtí vědci znovu otevřeli debatu o temné hmotě a naznačují, že hlavní část by se mohla skládat ztěžší, silně interagující částice, nebo případněmenší, ještě víceslabě interagující částice než teorie WIMP. Fyzici jdou také tak daleko, že naznačují, že vesmír by byl ještě zajímavějším místem, kde dominuje temná hmota bez WIMP…
'O temné hmotě toho víme málo, protože ji nemůžeme přímo změřit“ řekl Jonathan Feng, fyzik z Kalifornské univerzity v Irvine. “Ale existují teorie a modely. WIMP jsou atraktivní, protože se náhodou objevují v mnoha populárních teoriích nových částic a interakcí. Ale co když existují další dobře motivované možnosti pro temnou hmotu kromě WIMP?'
Feng se spoluautorem Jasonem Kumarem publikoval článek vFyzické kontrolní dopisyvolala 'Částice temné hmoty bez hmotností ve slabém měřítku nebo slabých interakcí“ a výsledky zpochybnily platnost se zaměřením na WIMP jako hlavní složka temné hmoty, o které se předpokládá, že tvoří většinu hmoty v našem vesmíru. Problém temné hmoty, jak uvádí Feng, je ten, že ji nemůžeme přímo změřit (pozorovat), a proto nemáme ani ponětí, co to je. Víme, že to tam je, pohyb galaxií a galaktických kup naznačuje gravitační vlivněcojiné než to, co můžeme vidět (tj. světelnou hmotu), ale temná hmota neinteraguje prostřednictvím elektromagnetické síly, takže je zvláště obtížné ji studovat.
Existují silné teoretické důvody věřit, že WIMP jsou středem studií temné hmoty, ale Feng a Kumar sestavili modely, které naznačují, že některé jevy, které pozorujeme, mohou vysvětlit jiné slabě a silně interagující částice.
'WIMP jsou velmi specifickým příkladem temné hmoty, ale existuje širší třída částic“ dodal Feng. “Zjistili jsme, že některé modely také předpovídaly správné množství temné hmoty pro vesmír, ale s temnou hmotou, která interagovala mnohem silněji nebo slaběji než WIMP. Zajímalo by nás, zda je téměř výhradní pozornost pro WIMP skutečně oprávněná.'
Ve skutečnosti je velká pozornost zaměřena na teorii WIMP, co když jsou výzkumníci temné hmoty zamračeni jednou teorií na úkor jemnějšího vysvětlení? Jedním z klíčových bodů je, že existují silné důkazy podporující kandidáty na temnou hmotu s hmotností kolem 1 GeV. Toto zjištění pochází z projektu DAMA (Dark Matter) v Gran Sasso National Laboratories v Itálii, který zkoumá signál z možných interakcí temné hmoty v galaktickém halo. WIMPS jsou mnohem větší, s hmotností 100 GeV. Mohl by tento signál pocházet z mnohem lehčího slabě interagujícího kandidáta na temnou hmotu?
Existují také návrhy z jiných výzkumů, že silně interagující částice neustále anihilují a generují fotony s vysokou energií, které lze pozorovat prostupující celým vesmírem. I když je to teorie, Feng je ohledně experimentů s energetickými fotony optimistický.
Opětovná analýza dominance WIMP nad temnou hmotou však vytváří některé zajímavé scénáře pro vesmír. Když vezmeme v úvahu temnou hmotu bez WIMP, začnou se tvořit některá poněkud exotická vysvětlení.
'Existují teorie, že za tím naším je stínový svět. Je to zrcadlový svět, který je jako náš, ale neinteraguje s naším,“ řekl Feng. “S temnou hmotou WIMP je tato možnost vzdálená.'
'Temná hmota bez WIMP vyžaduje nové síly, o kterých toho ve skutečnosti moc nevíme. Pokud byste měli důkazy o tomto typu temné hmoty, mohl by to být náznak, že tento stínový svět existuje.'
NAstínový světmůže znít trochu excentricky, ale je také postaven na životaschopných teoriích, stejně jako obecně přijímaná teorie WIMP. Tato nová studie je jistě připomínkou toho, že temná hmota je neznámá veličina a výzkumníci by měli být otevření dalším částicím anejen WIMPS...
Vydání: Fyzické kontrolní dopisy
Zdroj: Physorg.com